Quy trình công nghệ sản xuất đường nha từ khoai lang

Thành phần tương ứng của glucid khơng những phụ thuộc vào giống và độ chín của củ mà còn phụ thuộc vào thời gian bảo quản, nấu nướng, chế biến và cĩ ảnh hưởng đáng kể đến các yếu tố chất

Trang 1

I NGUYÊN LIỆU 5

1 Sơ lược về khoai lang 5

2 Phân loại khoai lang 5

3 Mùa vụ 6

4 Thành phân hóa học và giá trị dinh dưỡng 6

5.Bảo quản 11

6 Tiêu chuẩn của khoai lang trong sản xuất đường nha 12

II QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ

III THUYẾT MINH QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ 13

1 Ngâm 13

1.1 Mục đích công nghệ 13

1.2 Các biến đổi 13

1.3 Phương pháp thực hiện 13

1.4 Thiết bị 13

2 Rửa 13

2.3 Thiết bị 14

3 Nghiền 15

3.3 Thiết bị 15

3.4.Các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu suất nghiền 16

4 Phối trộn – Hồ hóa – Dịch hóa 17

4.1 Quy trình 1 (Dịch hóa ở nhiệt độ thấp 105 – 1080C ) 17

4.1.1 Phối trộn 17

4.1.1.1 Mục đích công nghệ 17

4.1.1.2.Các biến đổi 17

4.1.1.3 Phương pháp thực hiện 17

4.1.1.4 Thiết bị 18

4.1.2 Hồ hóa 18

Trang 2

4.1.3 Dịch hóa 19

4.1.3.4 Thiết bị 20

4.2 Quy trình 2 (Dịch hóa ở nhiệt độ thấp 150 – 1600C ) 20

4.2.1 Phối trộn 21

4.2.1.4 Thiết bị 22

4.2.2 Hồ hóa 22

4.2.3 Dịch hóa 23

4.2.3.4 Thiết bị 24

5 Làm nguội 26

5.4 Thiết bị 26

6 Đường hóa 27

6.4 Thiết bị 28

7 Tẩy màu 28

7.4 Thiết bị 29

8 Lọc 29

Trang 3

8.4 Thiết bị 30

9 Trao đổi ion 30

9.4 Thiết bị 31

10 Lọc an toàn 32

10.3 Phương pháp thực hiện và thiết bị 32

11 Chỉnh pH 32

12.Cô đặc chân không 32

12.4 Nguyên tắc hoạt động 34

12.Rót sản phẩm 34

IV SO SÁNH HAI QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 35

V SẢN PHẨM 36

VI THÀNH TỰU CÔNG NGHỆ & HƯỚNG NGIÊN CỨU HIỆN NAY 39

A Sản xuất maltodextrin và glucose syrup từ tinh bột chuối trên qui mô phòng thí nghiệm 39

1 Giới thiệu 39

2 Nguyên liệu và phương pháp 40

2.1 Trích ly tinh bột 40

2.2 Chuẩn bị maltodextrin 40

2.3 Chuẩn bị glucose syrup từ tinh bột chuối 41

2.4 Phương pháp phân tích 41

2.4.1 Maltodextrin 41

2.4.2 Glucose syrup 42

Trang 4

3 Kết luận 43

B Sản xuất glucose syrup bằng cách sử dụng malt thóc và enzym amyloglucosidase trong thủy phân tinh bột sắn 44

1 Giới thiệu 44

2 Nguyên liệu và phương pháp 45

2.1 Chuẩn bị dịch chiết malt 45

2.2 Xác định năng lực của enzym trong malt thóc 45

2.2.1 Ảnh hưởng của nồng độ RME đến quá trình dịch hóa 45

2.2.2 Ảnh hưởng của nồng độ AMG đến quá trình đường hóa 46

2.2.3 Các bố trí thí nghiệm và phân tích thống kê 46

3 Kết quả và bàn luận 46

3.1 Ản hưởng của nồng độ enzym lên tốc độ phản ứng 48

3.2 Ảnh hưởng của sự kết hợp và nồng độ enzym lên hàm lượng đường 50

3.3 Dùng HPLC cho phân tích dịch thủy phân tinh bột 52

C Kỹ thuật phân tách sắc ký trong qui trình sản xuất glucose syrup 52

1 Giới thiệu 52

2 Nhựa làm cột trụ phân tách 52

2.1 Dạng ion làm nhựa 53

2.2 Đặc tính chính của nhựa ảnh hưởng đến chất lỏng phân tách 54

3 Hệ thống phân tách sắc ký liên tục 55

a) Những đòi hỏi cơ bản của quá trình phân tách sắc ký có qui mô công nghiệp sử dụng nhựa như là chất trung gian phân tách 57

b) Mô tả các hệ thống FAST khác nhau: SMB, SMB nhều giai đoạn, SSMB, dãy liên tục mới 57

3.1 SMB 57

3.2 Qui trình SMB nhiều giai đoạn 58

3.3 SSMB 58

3.4 New sequential multiprofile process 58

c) Hiệu quả phân tách tiêu biểu 59

3.5 Phân xưởng công nghiệp 59

3.5.1 Đòi hỏi về chất lượng của nguyên liệu và nước rửa 60

3.5.2 Ứng dụng kỹ thuật cột 60

4 Mạng lưới phân bố và thu nhận 61

PHỤ LỤC 64

TÀI LIỆU THAM KHẢO 70

Trang 5

I NGUYÊN LIỆU

1 Sơ lược về khoai lang

Khoai lang có tên khoa học là Ipomoea batatas, thuộc họ Convolvulaceae, là loài cây thân thảo dạng dây leo sống lâu năm, có các lá mọc so le hình tim hay xẻ thùy chân vịt, các hoa có tràng hợp và kích thước trung bình Rễ củ ăn được có hình dáng thuôn dài và thon, lớp vỏ nhẵn nhụi có màu đỏ, tím, nâu hay trắng Lớp cùi thịt có màu trắng, vàng, cam hay tím.

Khoai lang có nguồn gốc từ khu vực nhiệt đới Châu Mỹ, được con người trồâng cách đây trên 5000 năm Ngày nay khoai lang được trồng rộng khắp trong các khu vực nhiệt đới và ôn đới ấm

Khoai lang được đưa vào nước ta từ đảo Luzon của Philippin vào cuối đời nhà Minh đô hộ nước ta Như vậy cây khoai lang là cây nhập nội vào Việt Nam đến nay khoảng 445 năm vào được trồng đầu tiên ở Thanh Hóa- một tỉnh luôn có diện tích trồng khoai lang lớn nhất nước ta từ trước tới nay.

Khoai lang được sử dụng một cách rộng rãi do:

-Khoai lang là cây dễ trồng, có tính thích ứng và đề kháng rất mạnh Điều kiện khí hậu, thời tiết, đất đai ở Việt Nam cho phép trồng được nhiều vụ khoai lang một năm mà vẫn cho năng suất thu hoạch khá cao.

-Nông dân Việt Nam có những kinh nghiệm lâu đời và quí báu trong nghề trồng khoai lang

-Khoai lang có thời vụ sinh trưởng tương đối ngắn, có tiềm lực năng suất lớn, hơn nữa giống khoai lang ở nước ta rất phong phú.

-Về mặt dinh dưỡng, khoai lang chứa nhiều chất dinh dưỡng, dễ tiêu hóa, nhiều năng lượng, nhiều vitamin (nhất là vitamin A).

2 Phân loại khoai lang:

Khoai lang có nhiều loại:

 Loại to, vỏ trắng, ruột trắng hoặc vàng sẫm, nhiều bột

 Khoai lang bí : củ dài, vỏ đỏ, ruột vàng tươi

 Khoai lang củ dài, vỏ đỏ, ruột vàng

 Khoai lang ngọc nữ : vỏ tím, ruột tím

Hình 1: Một số loại khoai lang

Trang 6

3 Mùa vụ :

Trong 8 vùng trải dài của đất nước ta, xét cả 3 mặt : diện tích, năng suất và sản lượng cây khoai lang, ta có 3 vùng chủ lực là: đồng bằng sông Hồng, Đông Bắc và Bắc Trung Bộ Trong đó vùng Bắc Trung Bộ có diện tích và sản lượng khoai lang cao nhất Vùng đồng bằng sông Hồng chiếm ưu thế về năng suất Cụ thể mùa vụ được trồng như sau:

Khoai lang vụ đơng xuân : trồng tháng 11-12, thu họach tháng 4-5

Diện tích khoai lang vụ đơng xuân chiếm tương đối lớn so với diện tích trồng khoai cả nước Nĩi chung vụ đơng xuân cĩ thể trồng ở tất cả các vùng, năng suất vụ này cao.

Khoai lang vụ đơng : trồng tháng 9-10, thu họach tháng 1-2

Trồng chủ yếu trên diện tích tăng vụ Trồng ở đồng bằng và trung du Bắc Bộ.

Khoai lang vụ xuân: trồng tháng 2-3, thu họach tháng 6-7 Chủ yếu trồng

ở đồng bằng và trung du Bắc Bộ.

Hình 2 : Thu hoạch khoai lang

Khoai lang vụ hè thu : trồng tháng 6-7, thu họach tháng 10-11 được trồng ở các tỉnh miền núi phía Bắc, Tây Nguyên và Đơng Nam Bộ, năng suất khá cao.

4 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng:

Củ khoai lang là sản phẩm thu họach chính, cho lượng calo là 113 calo/100 gam Thành phần dinh dưỡng của nĩ là đường, tinh bột, ngồi ra cịn cĩ các thành phần khác như protein và các vitamin (vitamin C, caroten, B1, B2 ), các chất khoáng (P, Fe, ) gĩp phần quan trọng trong dinh dưỡng của con người, nhất

là các nước đang phát t

Trang 7

Bảng 1:Thành phần hố học của khoai lang

Glucid là thành phần chủ yếu của chất khơ (chiếm 80-90% hàm lượng

chất khơ) và chiếm 24-27% trọng lượng tươi Thành phần của glucid chủ yếu là đường và tinh bột, ngoài ra cịn cĩ các chất khác như pectin, cellulose, hemicellulose, chiếm số lượng ít Thành phần tương ứng của glucid khơng những phụ thuộc vào giống và độ chín của củ mà còn phụ thuộc vào thời gian bảo quản, nấu nướng, chế biến và cĩ ảnh hưởng đáng kể đến các yếu tố chất lượng như độ cứng, độ khơ, cảm giác ngon miệng,…

Tinh bột:

Trung bình chiếm khoảng 60-70% chất khơ, tỉ lệ của tinh bột so với các hợp chất glucid khác biến động lớn Lượng tinh bột phụ thuộc vào giống, thời vụ, đất trồng, thời vụ, khoảng cách gieo trồng

Đường:

Trang 8

Sự biến động về hàm lượng đường tổng từ 5-10 % trọng lượng khoai lang.

Yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hàm lượng đường trong củ khoai lang

là giống, ngồi ra cịn cĩ các yếu tố khác như thời gian thu hoạch, bảo quản…

Thành phần của đường gồm saccharose, glucose, fructose, và một ít maltose.

Bảng 2: Thành phần của đường trong củ khoai lang

Mỹ là 3,6% Ngồi ra cịn chứa 0,4% lignin Sporamin (chiếm 80% protein hịa tan)

và cĩ thể phân thành 2 loại là sporamin A và B

4.3 Protein:

Hàm lượng protein trong các giống khoai lang là khơng cao, trung bình khoảng 5% chất khơ Hàm lượng protein thơ khơng cao nhưng do khoai lang cĩ năng suất củ cao, nên protein thu được trên một đơn vị trồng trọt là đáng kể, khơng thua kém các loại ngũ cốc Ngồi ra thành phần các acid amin trong protein của khoai lang khá cân đối, nhất là các acid amin khơng thay thế.

Trang 9

Bảng 3: Thành phần acid amin không thay thế của củ khoai lang

(tính theo % trọng lượng khô của protein thô)

Bảng 4: Thành phần vitamin của khoai lang

11,1 Các vitamin tập trung nhiều ở vòng ngoài của ruột củ Vỏ và phần trung tâm

củ chứa ít vitamin hơn.

Trang 10

Thành phần khống trong khoai lang biến động tương đối lớn tuỳ thuộc vào loại đất trồng và phân bĩn sử dụng.

Bảng 5 : Thành phần khống chủ yếu trong khoai lang

(% so với trọng lượng tro)

Khoai lang cĩ nhiều mủ, trong mủ khoai cĩ chứa sắc tố, tanin, enzym, là những chất sinh màu trong quá trình chế biến Chúng ta thường gặp hiện tượng biến màu từ nâu sang nâu sẫm rồi đen Đĩ là hiện tượng oxy hố của một số chất hữu cơ trong củ với sự tham gia của các enzym Enzym trong khoai lang tích tụ nhiều ở mầm củ.

5 Bảo quản:

Khoai lang tươi rất khĩ bảo quản do:

- Lượng nước trong củ khoai lang lớn do đĩ hoạt động sinh lý của củ khoai lang khá mạnh làm cho khối lượng chất dinh dưỡng trong củ hao hụt nhanh (40÷50% sau vài tháng bảo quản).

- Củ khoai cĩ hàm lượng đường cao, cĩ nhiều enzym hoạt động, rất dễ bị thối,

hư hỏng.

- Các yếu tố bên ngồi cũng ảnh hưởng rõ rệt đến việc bảo quản khoai lang như

Trang 11

- Thời gian thu hoạch vụ khoai chính là mùa mưa nên ruộng khoai thường bị ngập nước, khoai thường dễ bị thối hỏng.

- Vỏ củ khoai mỏng, thân củ dễ bị gãy, dập nát nên khi đào vận chuyển thường khơng cịn nguyên vẹn, bị giảm khả năng chống đỡ với các ảnh hưởng của ngoại cảnh.

Khoai khơng ưa nĩng và cũng khơng ưa lạnh Ở nhiệt độ cao hơn 25 0 C khoai sẽ

hơ hấp mạnh, độ hoạt động của các enzym tăng, sâu hà phát triển mạnh làm khoai chĩng bị hư hỏng Bảo quản ở dưới 10 0 C thì khoai bị cĩng và nhanh chĩng bị thối nhũn Nhiệt độ và độ ẩm thích hợp để bảo quản khoai lang là khoảng 12 ÷ 15 0 C và

độ và độ ẩm trong hầm Khoai được xếp từng lớp và thành từng đống cao trong hầm Khi bảo quản hồn tồn kín trong hầm, phải điều chỉnh nhiệt độ trong phạm

vi 9÷15 0 C, cịn độ ẩm khơng vượt quá 75% mới đảm bảo chất lượng trong thời gian bảo quản.

6 Tiêu chuẩn của khoai lang trong sản xuất đường nha:

Bảng 6 : Hàm lượng các chất trong khoai lang:

 Củ khoai chắc, không bị héo, hư hại hay côn trùng cắn phá

 Chọn loại củ ruột trắng hoặc ruột vàng.

Trang 12

III THUYẾT MINH QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ

1 Ngâm

1.1 Mục đích công nghệ

– Chuẩn bị : Làm cho củ mềm ra, giảm nhẹ quá trình mài hoặc nghiền.

– Hoàn thiện: Làm bở và loại bỏ một phần tạp chất bám vào nguyên liệu

1.2 Các biến đổi

– Hòa tan sơ bộ các sắc tố, hòa tan và ngăn cách không cho các chất tannin tác dụng với oxy làm giảm màu sắc tự nhiên của sản phẩm.

1.3 Phương pháp thực hiện

Thông số kỹ thuật:

Thời gian : 4-8h tùy theo loại nguyên liệu và mức độ nhiễm bẩn từ củ.

Hóa chất sử dụng : CaO (1,5 kg/m 3 nước ngâm)

1.4 Thiết bị

Bể ngâm được xây bằng gạch hoặc bêtông Đáy bể hơi dốc để dễ dàng tháo kiệt nước và làm vệ sinh Ở góc bể sát đáy có cửa tháo nước và vòi cấp nước trên miệng bể.

2 Rửa

– Chuẩn bị : Rửa sạch đất cát, đá, tạp chất…chuẩn bị cho quá trình nghiền tiếp theo Tránh làm mòn răng máy nghiền và làm giảm hiệu suất nghiền

– Hoàn thiện : Hạn chế hiện tượng tạp chất lẫn vào tinh bột làm tăng độ tro, độ màu thành phẩm.

– Biến đổi vật lý : Sau khi rửa sẽ tách được 94-97% tổng tạp chất (cát sạn,

đất đá, ) ra khỏi củ, khối lượng củ giảm còn 93-94,5%.

– Biến đổi hóa lý : Có sự tách một số chất hoà tan trong nguyên liệu như sắc

tố, tannin… vào trong nước rửa.

Trang 13

– Biến đổi hóa sinh : Sự hoạt động của các enzyme oxi hóa làm đen sản

phẩm.

2.3 Thiết bị

Thiết bị rửa củ thường dùng là thùng hình trụ có đục lỗ, để ngập một phần trong nước.

Hình 3 : Thiết bị rửa củ

Nguyên tắc hoạt động:

– Củ được rửa sạch dưới áp lực của nước và ma sát giữa các củ cũng như ma sát giữa củ với thành thiết bị và với cánh quay

– Củ được đảo trộn mạnh và đẩy về phía trước nhờ bàn chải trục vít

– Một dòng nước chảy qua bể ngược chiều với củ.

– Một bơm ly tâm được lắp ở một đầu của thùng và được nối với một loạt các đầu phun, nước với áp suất cao được xịt từ các đầu phun ngược với hướng chuyển động của củ, đảm bảo cho củ được rửa sạch

– Hoạt động kết hợp của các dòng nước có áp suất cao, sự cọ xát của củ vào thành thiết bị và vào nhau giúp loại bớt hầu hết lớp đất đá.

Thông số kỹ thuật :

– Chiều dài thiết bị : 8m

– Chiều dài phần thanh trộn ngập nước : 3,4 m

– Khoảng cách giữa 2 cánh kế tiếp : 40 – 80 mm

– Năng suất theo nguyên liệu : 175 tấn/ ngày

Trang 14

– Đường kính (chiều rộng) thiết bị : 0,8 – 1,2 m

Tùy thuộc mức độ và đặc tính tạp chất của nguyên liệu mà thời gian rửa có thể từ 8-15 phút, chi phí nước rửa từ 2-4 tấn / 1 tấn nguyên liệu.

3 Nghiền

Khai thác : Quá trình nghiền nhằm mục đích phá vỡ màng tế bào khoai lang để giải phóng tinh bột khỏi tế bào Đây là khâu quan trọng nhất trong việc quyết định hiệu suất thu hồi tinh bột Sự phá vỡ màng tế bào càng triệt để thì hiệu suất tách tinh bột càng cao.

– Biến đổi vật lí : Có sự thay đổi kích thước của nguyên liệu Tế bào

tinh bột bị phá vỡ giải phóng tinh bột dưới dạng những hạt có kích thước nhỏ Nguyên liệu bây giờ là khối bột nhão mịn có độ ẩm khoảng 80% (độ mịn khác nhau tuỳ theo công nghệ và thiết bị sử dụng).

– Biến đổi hoá sinh : Khi xé nát vỏ tế bào, các enzyme trong tế bào

cũng được giải phóng và có điều kiện hoạt động, nhất là các enzyme thuỷ phân tinh bột , enzyme oxi hoá khử như polyphenol oxidase sẽ làm sẫm màu sản phẩm.

– Biến đổi sinh học : Vì củ rửa sạch trước khi nghiền và thời gian không

quá lâu nên sự phát triển của vi sinh vật là không đáng kể.

3.3 Thiết bị

Ta sử dụng máy nghiền Jahn có roto làm bằng thép với đường kính từ 40-50

cm, độ dài từ 30-50 cm Các lưỡi dao răng cưa được bố trí dọc theo các rãnh được khắc xung quanh chu vi của trống Lưỡi dao có 8-10 răng cưa/cm, đặt cách xa nhau 6-10 mm, cao hơn bề mặt khoảng 1mm.

Tốc độ quay tối ưu của roto :1000 vòng/phút.

Hiệu suất nạo sau lần nạo đầu tiên : 85%.

Hiệu suất nạo tổng thể sau lần nạo thứ cấp : 90%.

Trang 15

Hình 4 : Cấu tạo thiết bị nghiền Nguyên tắc hoạt động :

Nhờ sự cọ xát liên tục giữa các lưỡi dao mà các tế bào khoai lang bị phá vỡ, trong đó một lượng lớn hạt tinh bột được giải phóng.

Thông số kỹ thuật :

– Tốc độ quay : 1000 – 2000 vòng/phút

– Tốc độ tang quay : 50m/s

– Đường kính tang quay : 0,4 – 0,7m

– Số lượng búa nghiền

– Kích thước lỗ lưới

– Lưỡi cưa thường được chế tạo bằng thép dẻo, cứng, dày 0,8mm, chiều cao răng 2mm, trên 1cm có 8 răng.

– Năng suất khoảng 10 tấn củ khoai lang tươi mỗi ngày.

3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất nghiền.

 Số vòng quay: số vòng quay càng lớn thì hiệu suất nghiền càng cao.

 Lỗ lưới nhỏ thì hiệu suất nghiền lớn nhưng năng suất giảm và chi phí năng lượng tăng cao.

 Chất lượng búa nghiền

Trang 16

4 Phối trộn – hồ hóa – dịch hóa

4.1.Quy trình 1 (dịch hóa ở nhiệt độ thấp 105÷1080C)

4.1.1 Phối trộn

4.1.1.1 Mục đích công nghệ

Chuẩn bị: Nhằm tăng độ phân tán của dịch huyền phù, chuẩn bị cho quá trình hồ hóa tiếp theo.

4.1.1.2 Các biến đổi

Biến đổi vật lý:

- Hệ số dẫn nhiệt tăng.

- Sự phân tán của các hạt tinh bột tăng.

Biến đổi hóa lý:

- Hạt tinh bột hấp thu một lượng nhỏ nước (25-50% nước) nhưng chưa trương nở.

- Trạng thái của nguyên liệu sau khuấy trộn ở dạng huyền phù.

- Tăng khả năng tiếp xúc giữa hạt tinh bột và nước.

Biến đổi cảm quan: sự thay đổi trạng thái của dịch bột.

Các biến đổi còn lại không đáng kể.

4.1.1.3 Phương pháp thực hiện

 Phối trộn nguyên liệu với nước theo tỉ lệ 1:3(m/m).

 Chỉnh pH của hỗn hợp về 5,8 – 6,2 là pH tối thích của - amylase sử dụng trong qui trình.

 Bổ xung CaCl 2 / Ca(OH) 2 để nồng độ Ca 2+ đạt 100ppm để duy trì hoạt tính của - amylase trong quá trình thủy phân.

 Bổ xung chế phẩm - amylase từ Bacillus licheniformis và Bacillus

stearothermophilus Chúng xúc tác thủy phân tinh bột ở nhiệt độ rất cao:

95÷100 0 C Còn ở nhiệt độ 105÷108 0 C, hoạt tính của nhóm enzyme này giảm nhưng không bị vô hoạt hoàn toàn.

Quá trình được thực hiện trong thùng khuấy có cánh trộn với tốc độ quay

20 v/ph.

Trang 17

Bảng 7 Nồng độ chất khô 2225 o Bx

Lượng enzym 0.50.6kg/tấn nguyên liệu (1500Ukg -1 hàm lượng chất khô)

4.1.1.4 Thiết bị

Thiết bị hình trụ có trang bị cánh khuấy.

4.1.2 Hồ hóa

4.1.2.1.Mục đích công nghệ

Chuẩn bị: hòa tan những hạt tinh bột có kích thước nhỏ thành dung dịch nhớt sền sệt, các hạt hút nước và trương nở tối đa tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình dịch hóa.

4.1.2.2.Các biến đổi

Biến đổi vật lý :

- Độ nhớt tăng cực đại.

- Hạt tinh bột trương nở tối đa.

- Nhiệt độ của dung dịch tăng.

- Nồng độ chất khô tăng.

Biến đổi hóa học : xảy ra sự hydrate hóa các nhóm hydroxyl tự do và tạo thành liên kết hydro với nước.

H H

R O O O R

H H

Biến đổi hóa ly ù:

- Hạt tinh bột tiếp tục hấp thu nước, khi nhiệt độ càng tăng thì khả năng hút nước càng tăng, lên đến 2500% nước.

- Hệ chuyển từ dạng huyền phù sang dung dịch nhớt đồng nhất.

- Tăng khả năng hòa tan.

Biến đổi cảm quan : màu sắc từ đục chuyển sang trong hơn.

Biến đổi sinh học : không đáng kể.

Trang 18

4.1.2.3.Phương pháp thực hiện

Quá trình hồ hóa được thực hiện trong thiết bị jet-cooker bằng cách phun hơi nước trực tiếp vào tinh bột Ưu điểm của phương pháp này là quá trình hồ hóa xảy

ra nhanh hơn, đồng đều và nhiệt độ không bị tăng cục bộ.

Thông số kỹ thuật

- Độ nhớt giảm.

- Khả năng truyền nhiệt tăng (do kích thước phân tử nhỏ hơn).

Biến đổi hóa học:

- Hạt tinh bột bị phá bung, phá vỡ các liên kết hydro giữa nước và các sợi tinh bột.

- Phản ứng Maillard giữa đường và acid amin tạo ra sản phẩm có màu Biến đổi hóa lý:

- Sự bốc hơi nước.

- Khả năng hòa tan của tinh bột tăng.

Biến đổi hóa sinh: - amylase hoạt động cắt các mạch amylose và amylopectin thành các dextrin mạch ngắn có khả năng hòa tan Sản phẩm thủy phân trong giai đoạn này chủ yếu là dextrin.

Biến đổi sinh học: vi sinh vật bị ức chế hoặc tiêu diệt.

Trang 19

4.1.3.3.Phöông phaùp thöïc hieôn

Quaù trình naøy baĩt ñaău töø thieât bò jet-cooker, hoên hôïp seõ ñöôïc gia nhieôt leđn 105÷108 o C, sau ñoù hoên hôïp ñöôïc chuyeơn sang caùc coôt löu cao aùp coù bạo ođn nhieôt trong thôøi gian 5÷10 phuùt Chư soâ DE cụa hoên hôïp sau giai ñoán xöû lyù nhieôt khaù thaâp ( DE = 1÷2 ) Tieâp theo, hoên hôïp ñöôïc ñöa qua thieât bò dáng oâng loăng oâng ñeơ laøm nguoôi veă 95÷100 o C roăi ñi vaøo thieât bò dòch hoùa Thôøi gian löu hoùa cụa khoâi hoă tinh boôt trong thieôt bò dòch hoùa laø töø 1÷2 giôø Phaăn hoát tính coøn lái cụa cheâ phaơm

- amylase chòu nhieôt seõ tieâp túc xuùc taùc thụy phađn tinh boôt ñeơ laøm giạm ñoô nhôùt,

ñoăng thôøi giuùp phaù vôõ hoan( toaøn caâu truùc hát tinh boôt, chuyeơn cô chaât sang dáng hoøa tan ñeơ chuaơn bò cho quaù trình ñöôøng hoùa tieâp theo.

Thođng soâ kyõ thuaôt :

Bạng 9

Nhieôt ñoô trong thieât bò thụy phađn 95 o C

Thôøi gian trong thieât bò dòch hoùa 1÷2 giôø

4.1.3.4Thieât bò

a Thieât bò hoă hoùa vaø dòch hoùa

jet-cooker

Caẫu táo: thieât bò goăm moôt oâng huyeăn phuø

tinh boôt vaø moôt oâng hôi giao nhau qua moôt

khe hình cođn, hôi ñöôïc phun tröïc tieâp vaøo

huyeăn phuø tinh boôt, löôïng hôi vaøo ñöôïc ñieău

chưnh bôûi van qua heô thoâng khí neùn.

Nguyeđn taĩc hoát ñoông: huyeăøn phuø tinh boôt

ñöôïc bôm cöôõng böùc vaøo thieât bò vaø tieâp xuùc

tröïc tieâp vôùi hôi, hôi nöôùc khi tieâp xuùc vôùi

tinh boôt coù nhieôt ñoô thaâp hôn seõ ngöng tú moôt

phaăn nhöng haău heât hôi nöôùc vaên coøn ôû aùp

suaât cao neđn vaên cung caâp löôïng nhieôt ñeơ

nađng nhieôt ñoô leđn nhaỉm hoă hoùa dung dòch.

Thôøi gian löu trong thieât bò jet-cooker raât

Hình 5 : Caâu táo thieât bò jet-cooker

Trang 20

ngắn Lượng tinh bột được hồ hóa một phần sẽ băng qua một dãy các cột lưu cao áp để duy trì nhiệt độ ở 105 – 108 0 C và được giữ trong 5÷10phút

Chú ý: thiết bị jet-cooker và các cột lưu thực hiện hai nhiệm vụ: hồ hóa hoàn

toàn và phá bung toàn bộ hạt tinh bột bắt đầu giai đoạn dịch hóa.

b Thiết bị dịch hóa

Cấu tạo: thiết bị là một thùng kín, vỏ ngoài có áo cách nhiệt, trong thùng được

chia làm nhiều ngăn, mỗi ngăn có cánh khuấy nối chung với một trục được dẫn bởi động cơ.

Nguyên tắc hoạt động: đây là thiết bị hoạt động liên tục, dịch được bơm từ cột

lưu vào thùng dịch hóa, thùng dịch hóa khi đầy dung dịch sẽ được bơm từ từ sang thùng đường hóa, khi đó dung dịch sẽ đi từ trên xuống qua mỗi ngăn theo ống trung tâm Do vậy dung dịch sẽ được lưu một thời gian cố định trong thùng, áo cách nhiệt phía ngoài nhằm giữ nhiệt độ dịch hóa đảm bảo 95 o C và dịch luôn được đảo trộn liên tục bởi cánh khuấy.

Hình 6: Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của thiết bị dịch hóa

DUNG DỊCH RA DUNG DỊCH VÀO

Trang 21

4.2Quy trình 2 (dịch hóa ở nhiệt độ cao 150÷1600C)

4.2.1 Phối trộn

4.2.1.1 Mục đích công nghệ

Chuẩn bị: Nhằm tăng độ phân tán của dịch huyền phù, chuẩn bị cho quá trình hồ hóa tiếp theo.

4.2.1.2 Các biến đổi

- Hệ số dẫn nhiệt tăng.

- Sự khuếch tán của các hạt tinh bột tăng.

Biến đổi hóa lý:

- Hạt tinh bột hấp thu một lượng nhỏ nước một cách thuận nghịch 50% nước) nhưng chưa trương nở.

(25 Trạng thái của nguyên liệu sau khuấy trộn ở dạng huyền phù.

- Tăng khả năng tiếp xúc giữa hạt tinh bột và nước.

Biến đổi cảm quan: sự thay đổi trạng thái của dịch bột.

4.2.1.3 Phương pháp thực hiện

 Phối trộn nguyên liệu với nước theo tỉ lệ 1:3(m/m).

 Quá trình được thực hiện trong thùng khuấy có cánh trộn với tốc độ quay 20 v/ph.

4.2.1.4 Thiết bị

Thiết bị hình trụ có trang bị cánh khuấy

4.2.2 Hồ hóa

4.2.2.1.Mục đích công nghệ

Chuẩn bị: hòa tan những hạt tinh bột có kích thước nhỏ thành dung dịch nhớt sền sệt, các hạt hút nước và trương nở tối đa tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình dịch hóa.

Biến đổi vật lý :

- Độ nhớt tăng cực đại.

- Hạt tinh bột trương nở tối đa.

- Nhiệt độ của dung dịch tăng.

Trang 22

Biến đổi hóa học : xảy ra sự hydrate hóa các nhóm hydroxyl tự do và tạo thành liên kết hydro với nước.

H H

R O O O R

H H

Biến đổi hóa ly ù:

- Hạt tinh bột tiếp tục hấp thu nước, khi nhiệt độ càng tăng thì khả năng hút nước càng tăng, lên đến 2500% nước.

- Hệ chuyển từ dạng huyền phù sang dung dịch nhớt đồng nhất.

- Tăng khả năng hòa tan.

Biến đổi cảm quan : màu sắc từ đục chuyển sang trong hơn.

Biến đổi sinh học : không đáng kể.

4.2.2.3Phương pháp thực hiện

Quá trình hồ hóa được thực hiện trong thiết bị jet-cooker bằng cách phun hơi nước trực tiếp vào tinh bột Ưu điểm của phương pháp này là quá trình hồ hóa xảy

ra nhanh hơn, đồng đều và nhiệt độ không bị tăng cục bộ.

- Độ nhớt giảm.

- Khả năng truyền nhiệt tăng (do kích thước phân tử nhỏ hơn).

Biến đổi hóa học:

- Hạt tinh bột bị phá bung hoàn toàn, phá vỡ các liên kết hydro giữa nước và các sợi tinh bột.

Trang 23

- Phạn öùng Maillard giöõa ñöôøng vaø acid amin táo ra sạn phaơm coù maøu Bieân ñoơi hoùa lyù:

- Söï boâc hôi nöôùc.

- Khạ naíng hoøa tan cụa tinh boôt taíng.

Bieân ñoơi hoùa sinh: - amylase hoát ñoông caĩt caùc mách amylose vaø amylopectin thaønh caùc dextrin mách ngaĩn coù khạ naíng hoøa tan Sạn phaơm thụy phađn trong giai ñoán naøy chụ yeâu laø dextrin.

Bieân ñoơi sinh hóc: vi sinh vaôt bò öùc cheâ hoaịc tieđu dieôt.

4.2.3.3.Phöông phaùp thöïc hieôn

Quaù trình naøy baĩt ñaău töø thieât bò jet-cooker, hoên hôïp seõ ñöôïc gia nhieôt tröïc tieâp baỉng caùch súc hôi ñeơ hoên hôïp ñát 150÷160 0 C Ñöa hoên hôïp qua heô thoâng coôt löu cao aùp coù bạo ođn nhieôt, thôøi gian löu trong heô thoâng naøy laø 4÷8 phuùt Ñađy laø thôøi gian dòch hoùa tinh boôt, söû dúng nhieôt ñoô vaø aùp suaât cao coù taùc dúng phaù vôõ toaøn boô caâu truùc hát tinh boôt cuõng nhö nhöõng lieđn keât giöõa caùc phađn töû amylose vaø amylopectin vôùi nhöõng táp chaât khaùc coù trong hát.

Sau ñoù tieân haønh laøm nguoôi hoên hôïp veă 95÷100 0 C roăi ñöa hoên hôïp vaøo thieât bò thụy phađn Chưnh pH hoên hôïp veă 5,8÷6,2 , boơ sung Ca 2+ noăng ñoô 100ppm vaø cheâ phaơm - amylase chòu nhieôt( nhö quy trình 1 ) Quaù trình thụy phađn seõ keùo daøi töø 30÷60 phuùt.

Thođng soâ kyõ thuaôt

Bạng 11

Nhieôt ñoô trong thieât bò thụy phađn 95÷100 0 C

Thôøi gian trong thieât bò thụy phađn 30÷60 phuùt

4.2.3.4Thieât bò

a Thieât bò hoă hoùa vaø dòch hoùa

jet-cooker

Caẫu táo: thieât bò goăm moôt oâng huyeăn phuø tinh boôt vaø moôt oâng hôi giao nhau

qua moôt khe hình cođn, hôi ñöôïc phun tröïc tieâp vaøo huyeăn phuø tinh boôt, löôïng hôi vaøo ñöôïc ñieău chưnh bôûi van qua heô thoâng khí neùn.

Nguyeđn taĩc hoát ñoông: huyeăøn phuø tinh boôt ñöôïc bôm cöôõng böùc vaøo thieât bò vaø

tieâp xuùc tröïc tieâp vôùi hôi, hôi nöôùc khi tieâp xuùc vôùi tinh boôt coù nhieôt ñoô thaâp hôn

Trang 24

sẽ ngưng tụ một phần nhưng hầu hết hơi nước vẫn còn ở áp suất cao nên vẫn cung cấp lượng nhiệt để nâng nhiệt độ lên nhằm hồ hóa dung dịch Thời gian lưu trong thiết bị jet-cooker rất ngắn Lượng tinh bột được hồ hóa một phần sẽ băng qua một dãy các cột lưu cao áp để duy trì nhiệt độ ở 150 – 160 0 C và được giữ trong thời gian 4÷8 phút.

c Thiết bị thủy phân

Cấu tạo: thiết bị là một thùng kín, vỏ ngoài có áo cách nhiệt, trong thùng được

chia làm nhiều ngăn, mỗi ngăn có cánh khuấy nối chung với một trục được dẫn bởi động cơ.

Nguyên tắc hoạt động: đây là thiết bị hoạt động liên tục, dịch được bơm từ cột

lưu vào thùng dịch hóa, thùng dịch hóa khi đầy dung dịch sẽ được bơm từ từ sang thùng đường hóa, khi đó dung dịch sẽ đi từ trên xuống qua mỗi ngăn theo ống trung tâm Do vậy dung dịch sẽ được lưu một thời gian cố định trong thùng, áo cách nhiệt phía ngoài nhằm giữ nhiệt độ dịch hóa đảm bảo 95÷100 0 C và dịch luôn được đảo trộn liên tục bởi cánh khuấy.

Hình 7: Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của thiết bị thủy phân

Trang 25

5 Làm nguội

Chuẩn bị: tạo điều kiện tối thích cho quá trình đường hóa tiếp theo.

Nhiệt độ của dung dịch giảm, enzym vẫn tiếp tục hoạt động Do nhiệt độ thay đổi không lớn nên các biến đổi khác không đáng kể.

Truyềøn nhiệt gián tiếp bằng thiết bị truyền nhiệt dạng bản, tác nhân trao đổi nhiệt là nước lạnh.

Bảng 12 Nhiệt độ dịch đường trước thiết bị 95 o C

Nhiệt độ của tác nhân lạnh (nước) 30 o C (nhiệt độ môi trường) Nhiệt độ của dịch đường sau khi làm

Ưu điểm: diện tích bề mặt rất lớn so với thiết bị truyền nhiệt dạng ống hay

dạng vỏ áo, nhờ đó mà quá trình làm nguội diễn ra nhanh chóng, kích thước thiết

bị nhỏ gọn Có thể thay đổi khả năng truyền nhiệt một cách dễ dàng bằng cách thay đổi số bản truyền nhiệt trong khung.

Nhược điểm: không thể bảo đảm độ kín tuyệt đối giữa các khoang nhờ vào các

tấm đệm Do đó nó chỉ thích hợp đối với những dòng lưu chất có tốc độ tương đối nhỏ và áp suất tương đối thấp.

Trang 26

6 Đường hóa

Chế biến: tạo thành syrup có thành phần chủ yếu là maltose, các đường đơn giản và các dextrin mạch ngắn.

Vật lý:

- Giảm độ nhớt.

- Tăng khả năng truyền nhiệt.

- Tăng hàm lượng chất khô.

Trang 27

Trong đó:

 Fungamyl hoạt động với điều kiện tối thích:

Nhiệt độ : 5060 o C.

pH : 5.05.5

 - amylase vẫn hoạt động nhưng hoạt tính yếu hơn

Dung dịch đường sau khi làm nguội sẽ được đưa vào thiết bị đường hóa Lúc này cần điều chỉnh pH để tạo môi trường hoạt động tối ưu cho Fungamyl Sau đó bổ sung lượng Fungamyl cần thiết Dung dịch được lưu lại trong thiết bị trong khoảng thời gian cần thiết để đường hĩa đến DE thích hợp Trong quá trình đường hóa, cần phải đảo trộn dung dịch liên tục.

Nói chung, thời gian, nhiệt độ, pH và lượng enzym cần cho quá trình đường hóa phụ thuộc vào nguồn gốc enzym, hoạt độ của chúng và yêu cầu độ tinh khiết của dịch đường hóa.

Hoàn thiện các giá trị cảm quan: làm tăng độ trong của sản phẩm, đưa sản phẩm về màu tiêu chuẩn là màu vàng nhạt đến không màu

Vật lý: khối lượng dung dịch tăng do bổ sung than hoạt tính.

Hóa lý:

Trang 28

- Sự phân tán các hạt than hoạt tính trong dung dịch tăng khả năng tiếp xúc của nó với dung dịch.

- Sự hấp phụ các chất màu lên trên bề mặt của than hoạt tính.

Cảm quan: dịch đường trở thành dạng huyền phù do có chứa các bụi than hoạt

tính

Sinh học và hóa học: không đáng kể.syrup

Quá trình tẩy màu được thực hiện ngay trong thiết bị đường hóa Sau khi đường hóa, syrup được gia nhiệt đến nhiệt độ thích hợp Sau đó, bổ sung lượng than hoạt tính cần thiết để hấp phụ một phần các chất mang màu.

Khi dùng than hoạt tính để tẩy màu cần phải có quá trình lọc tiến hành ngay sau đó.

Loại than hoạt tính thường sử dụng có thể ở dạng bột hoặc dạng hạt được sản xuất từ gỗ, than đá, than cốc dầu mỏ, lignite, vỏ dừa….

Lượng than phụ thuộc vào chất lượng tinh bột, yêu cầu làm sạch và hoạt độ của than.

Bảng 14

Lượng than sử dụng 11.3% (so với hàm lượng chất khô)

- Giảm khối lượng dịch đường do loại bỏ phần bã.

- Tỉ trọng giảm.

Trang 29

- Heô soâ truyeăn nhieôt taíng.

Bieân ñoơi hoùa lyù: thay ñoơi soẫ pha, taùch rieđng pha raĩn vaø pha loûng

Bieân ñoơi cạm quan: sạn phaơm thu ñöôïc trong hôn tröôùc khi lóc.

Bieân ñoơi hoùa hóc, hoùa sinh vaø sinh hóc: khođng ñaùng keơ.

8.3 Phöông phaùp thöïc hieôn

Ta thöïc hieôn lóc dòch ñöôøng baỉng phöông phaùp lóc eùp, lóc döôùi taùc dúng cụa aùp suaât.

8.4 Thieât bò

Söû dúng thieât bò lóc aùp löïc goăm nhieău taâm löôùi ñaịt song song, nhöõng taâm löôùi naøy ñeău ñöôïc bóc vại beđn ngoaøi.

Nguyeđn taĩc hoát ñoông

- Tröôùc khi thöïc hieôn quaù trình lóc,

caăn coù quaù trình laøm aùo cho baøn

lóc, töùc laø táo moôt lôùp boôt trôï lóc

tređn vại lóc, boôt trôï lóc giuùp táo

thaønh nhöõng khoạng troâng theo

ñöôøng zíc zaĩc táo trôû löïc ngaín cạn

baõ maø khođng laøm taíng aùp löïc, giuùp

quaù trình lóc khođng bò ngheõn.

Hình 10: Thieât bò lóc eùp

- Dòch ñöôøng ñöôïc bôm vaøo buoăng lóc, döôùi aùp löïc cụa bôm dòch ñöôøng seõ baíng qua vại lóc thođng qua lôùp boôt trôï lóc ñi vaøo khoang lóc Caùc khoang lóc ñöôïc noâi chung vôùi nhau qua moôt ñöôøng oâng beđn döôùi ñeơ daên dòch ñöôøng sách ra ngoaøi.

- Sau khi lóc xong, caăn tieân haønh veô sinh vại lóc vaø buoăng lóc.

9 Trao ñoơi ion

9.1 Múc ñích cođng ngheô

Hoaøn thieôn sạn phaơm: dòch ñöôøng qua caùc coôt trao ñoơi ion ñeơ taùch bôùt moôt soâ cation (Ca 2+ , Na + , Mg 2+ …), anion (Cl - , SO 4 2- ) vaø moôt soâ chaât höõu cô.

9.2 Caùc bieân ñoơi

Bieân ñoơi hoùa hóc vaø hoùa lyù:

Caùc phản öùng trao ñoơi ion xạy ra tái caùc coôt:

Trang 30

- Cột 1: là cationit loại acid mạnh có nhóm chức là -SO3 H, có tác dụng trao đổi cation, chuyển các muối thành các acid tương ứng:

RSO 3 H + NaCl = RSO 3 Na + HCl 2RSO 3 H + CaSO 4 = (RSO 3 ) 2 Ca + H 2 SO 4

đổi anion, hấp thụ các acid mạnh đồng thời hấp thụ các chất hữu cơ, chất màu:

NR 3 + HCl  NR 3 HCl

NR 3 + H 2 SO 4  (NR 3 ) 2 H 2 SO 4

- Cột 3 (hỗn hợp): gồm cationit loại acid mạnh có nhóm chức là –SO3 H và anionit loại bazơ mạnh có nhóm chức là –OH để loại bỏ những ion đã bị rò rỉ qua hai cột đầu đồng thời hấp thụ cả những acid yếu mà khơng được hấp thụ bởi hai cột trên.

Trao đổi anion:

ROH + NaCl = RCl + NaOH 2ROH + CaSO 4 = R 2 SO 4 + Ca(OH) 2 Trao đổi cation:

ROH + HCl = RCl + H 2 O 2ROH + H 2 SO 4 = R 2 SO 4 + 2H 2 O Phản ứng ở đây không phải là thuận nghịch.

Trao đổi cation:

RSO 3 H + NaCl = RSO 3 Na + HCl 2RSO 3 H + CaSO 4 = (RSO 3 ) 2 Ca + H 2 SO 4

Loại bỏ những ion trong dịch đường dựa trên cơ sở trao đổi ion giữa các cột nhựa trao đổi ion với các ion trong dung dịch.

9.4 Thiết bị

Cấu tạo:

Gồm 3 cột hình trụ, trong mỗi cột có chứa nhựa trao đổi:

- Cột 1 gồm 1200 lít cationit loại acid mạnh, có nhóm chức là -SO 3 H

- Cột 2 gồm 1400 lít nhựa anionit loại kiềm yếu, có chức năng là một anion

NR 3 để hấp thụ các acid mạnh ra khỏi cột

- Cột 3 gồm 800 lít nhựa anion loại kiềm mạnh cĩ nhĩm chức -OH và 400 lít nhựa cation loại acid mạnh có nhóm chức là -SO 3 H.

Trang 31

Syrup được bơm vào cột 1 để loại cation sau đó qua cột 2 để loại anion và cuối cùng là qua cột 3 để loại bỏ những ion cịn sĩt lại và điều chỉnh pH cho dung dịch Ở mỗi cột quy trình thực hiện theo chiều từ trên xuống Khi lớp nhựa này hết tác dụng sẽ được tái sinh trở lại.

10 Lọc an toàn

Hoàn thiện sản phẩm: loại bỏ triệt để các chất rắn không tan trong dung dịch còn sót lại (chủ yếu là những mảnh vụn nhựa bị bể ra từ cột trao đổi ion).

Biến đổi hóa lý: tách pha các chất rắn còn sót lại ra khỏi pha lỏng.

Ta dùng thiết bị lọc sứ.

Cấu tạo: là thiết bị hình trụ bên trong có các cột sứ thẳng đứng

Lớp dịch đường đi vào thiết bị lọc theo chiều vào phía trên, đi qua một lớp sứ Lớp sứ này sẽ giữ lại những tạp chất rắn, chỉ cho dung dịch đi qua.

11 Chỉnh pH

Hoàn thiện sản phẩm: tạo pH phù hợp cho sản phẩm, tạo vị thích hợp cho sản phẩm.

Bảo quản: pH thấp cũng có tác dụng chống vi sinh vật.

Không đáng kể.

11.3 Phương pháp thực hiện về thiết bị

Sử dụng NaHCO 3 hoặc acid citric để chỉnh pH cho sản phẩm, quá trình chỉnh

pH được thực hiện trong thiết bị chứa trước khi đưa vào thiết bị cô đặc.

pH = 4.5 – 6.0

12 Cô đặc chân không

Trang 32

Hoàn thiện sản phẩm: quá trình cô đặc nhằm tăng nồng độ chất khô, tạo điều kiện cho quá trình vận chuyển và phân phối sản phẩm.

Bảo quản: do nồng độ đường cao nên khả năng ức chế vi sinh vật cao.

12.2 Biến đổi

Vật lý:

- Độ nhớt tăng.

- Nồng độ tăng

- Khối lượng giảm (do mất đi một lượng nước).

- Thể tích giảm.

- Nhiệt độ tăng.

Hóa lý:

- Bốc hơi nước.

- Có thể bay hơi chất mùi.

Quá trình cô đặc được thực hiện bằng thiết bị cô đặc chân không với buồng đốt có ống tuần hoàn ngoài và có kèm theo thiết bị ngưng tụ Baromet.

Đây là thiết bị cô đặc buồng đốt ngoài dựng đứng nên có các ưu điểm:

- Giảm bớt được khoảng cách theo chiều cao giữa buồng đốt và không gian bốc hơi, có thể điều chỉnh được sự tuần hoàn.

- Hoàn toàn tách hết bọt, vì buồng đốt cách xa không gian hơi.

- Có khả năng sử dụng không gian hơi như là một bộ phận phân ly loại ly tâm.

- Do sử dụng hệ cơ đặc chân khơng nên ít gây ra biến đổi cho sản phẩm Tuy nhiên hệ thống cũng có một số khuyết điểm sau:

- Do hệ thống hoạt động liên tục nên dung dịch nhập liệu phải ở trạng thái sôi, dẫn đến tiêu hao chi phí cho thiết bị gia nhiệt để gia nhiệt dung dịch nhập liệu trước khi vào nồi.

Trang 33

12.4 Nguyên tắc hoạt động

Dung dịch đi vào buồng đốt được đun sôi để

tạo thành hỗn hợp hơi lỏng đi vào buồng bốc, ở

đây hơi thứ được tách ra và đi lên phía trên.

Dung dịch quay về buồng đốt theo ống tuần

hoàn ngoài.

Thiết bị hoạt động theo nguyên tắc đối lưu

tự nhiên do sự chênh lệch khối lượng riêng ở

những vùng syrup có nhiệt độ khác nhau Ở

buồng bốc, syrup bốc hơi làm tăng độ Bx, dẫn

đến làm tăng khối lượng riêng, ở buồng đốt

syrup được gia nhiệt nên khối lượng riêng nhẹ

hơn Do vậy mà syrup sẽ tuần hoàn từ buồng

bốc sang buồng đốt và đẩy syrup từ buồng đốt

sang buồng bốc Khi nồng độ chất khô đạt yêu

cầu, dung dịch sẽ được xả xuống theo từng mẻ Hình 11: Thiết bị cô đặc

Hỗn hợp lỏng – hơi trong buồng bốc được phân ly nhờ hai yếu tố: chiều cao buồng bốc và sự thay đổi quán tính của hỗn hợp khi vào bộ phận tách bọt.

Hơi thứ đi vào thiết bị Baromet và được làm nguội tại đây.

13 Rót sản phẩm

13.1 Mục đích côâng nghệ

Hoàn thiện sản phẩm: tạo cho sản phẩm có hình dáng đẹp

Bảo quản: ngăn sự tiếp xúc của môi trường với sản phẩm gây các biến đổi hư hại.

Không có biến đổi đáng kể

Glucose syrup được đóng gói trong các thùng HMHDPE, thùng MS có bao bọc bởi cầu oxy hoặc thùng MS bằng phẳng theo yêu cầu của khách hàng.

Trang 34

IV SO SÁNH HAI QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

ngặt hơn vể thơng số cơng nghệ nhăm đáp ứng các hàm đa mục tiêu ( thiết bị, năng lượng, kinh tế, )

Quá trình kiểm sốt ít nghiêm ngặt hơn

việc ở nhiệt độ và áp suất cao hơn

Thấp hơn

nhiều cho thiết bị chịu

áp cao hơn

Thấp hơn

nhiệt độ cao hơn

Dài hơn do thủy phân ở nhiệt độ thấp

Hiệu suất thu hồi sản

phẩm

Thấp hơn do tổn thất nhiều trong quá trình thủy phân ( phản ứng caramel, Maillard, )

Ít hơn

thiết bị chịu nhiệt và chịu áp cao hơn.

Định dạng
Số trang	71
Dung lượng	1,77 MB